子牙河流域平原河流生態(tài)現(xiàn)狀及治理方法

□褚益清

人類文明大多起源于河流，同時(shí)人類社會(huì)的發(fā)展又深刻影響著河流。在現(xiàn)代社會(huì)，為了讓河流更好地為社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù)，人類修建了大量的水工建筑物，改變了河流的原生態(tài)，打破了流域范圍內(nèi)的水域生態(tài)系統(tǒng)平衡，而河流生態(tài)系統(tǒng)又是水域生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。這些改變在子牙河流域平原河流上也明顯存在，該流域平原河流生態(tài)系統(tǒng)急劇退化，降低了河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。河流生態(tài)治理的目的就是為了修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)，使被干擾的生態(tài)系統(tǒng)由逆序演替轉(zhuǎn)向正常演替。

1.子牙河流域河流生態(tài)現(xiàn)狀

1.1 子牙河流域河流水系分布

子牙河流域位于海河流域的中南部，是海河流域的第二大流域，由滏陽河和滹沱河兩大河系構(gòu)成。滏陽河支流繁多，有20余條，呈扇形分布，同時(shí)各支流多處于太行山迎風(fēng)區(qū)，源短、坡陡、流急，造成了洪水的突發(fā)性和難以預(yù)見性；滹沱河位于太行山南北段凹形轉(zhuǎn)折處，其洪水具有峰高量大的特點(diǎn)。兩河系洪水在獻(xiàn)縣樞紐匯合后經(jīng)子牙新河下泄入海。建國后，對(duì)子牙河流域進(jìn)行了大規(guī)模整治，修建了東武仕水庫、崗南水庫、黃壁莊水庫等山區(qū)大中型水庫，整治了滏陽河中游洼地等蓄滯洪區(qū)，為提高流域泄洪能力，開辟了滏陽新河和子牙新河。結(jié)合防洪、灌溉在平原河道上興建了一批水閘。整個(gè)流域初步形成了“上蓄、中疏、下排、適當(dāng)?shù)販钡姆篮轶w系。

1.2 平原河道現(xiàn)狀特點(diǎn)

一是河流連續(xù)性中斷。子牙河流域的干、支流河道為了防洪和灌溉，在河道內(nèi)修建了大量的節(jié)制閘、灌溉閘及橡膠壩等水利設(shè)施，干流上游還建有各種水庫，攔截河道徑流，流動(dòng)的河水變成了相對(duì)靜止的人工湖，流速、水深、水溫及水流邊界條件都發(fā)生了重大變化。由于大量工程的干預(yù)，導(dǎo)致河湖聯(lián)通關(guān)系的變化，改變了自然水文情勢的年內(nèi)豐枯周期變化規(guī)律，導(dǎo)致季節(jié)性斷流，增加局部河段淤積，使河口泥沙減少而加劇侵蝕，咸水上溯，水質(zhì)有所改變，這些變化無疑影響了生態(tài)過程。首先是大量水生生物依據(jù)洪水過程相應(yīng)進(jìn)行的繁殖、育肥、生長的規(guī)律受到破壞，失去了強(qiáng)烈的生命信號(hào)。其次是某些依賴于洪水變動(dòng)的岸邊植物物種受到脅迫，也可能給外來生物入侵創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

二是河床結(jié)構(gòu)單一。傳統(tǒng)水利工程技術(shù)的核心是工程結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，材料主要是易于施工、耐久性強(qiáng)的混凝土、鋼筋混凝土及漿砌石等，部分防洪工程堤防及流經(jīng)城市（縣）市區(qū)內(nèi)的河流堤防有很大一部分采用硬質(zhì)護(hù)坡、護(hù)底結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)在于沒有考慮人工結(jié)構(gòu)對(duì)生物及生態(tài)環(huán)境的影響，忽略了河流也是具有生命（生物）的生態(tài)系統(tǒng)，其不透水性阻斷了水生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系，河流水體與土壤之間不能進(jìn)行物質(zhì)交換，降低了水體自然凈化的功能，生物多樣性水平明顯降低。由于清淤、河道治理等原因，將河道復(fù)雜的斷面修建成單一的斷面形式，河道的渠道化剝奪了生物賴以生存的淺灘深潭等生存空間。

三是河岸帶植被不連續(xù)。大部分河流經(jīng)治理后，往往忽略了河流兩岸的河岸帶建設(shè)，或沿河河岸帶植被不連續(xù)，造成部分土質(zhì)河岸受到雨水侵蝕。由于缺少河岸帶植被的過濾，注入河流的水體水質(zhì)下降，同時(shí)生物失去食物來源。

四是河道污染嚴(yán)重。有河皆干、有水皆污基本是子牙河流域污染的現(xiàn)狀。根據(jù)2009年海河流域水資源公報(bào)，子牙河流域劣Ⅴ類水評(píng)價(jià)河長占70%左右。嚴(yán)重的污染造成水生動(dòng)植物基本滅絕，水生生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力處于較低水平，部分河流甚至演變?yōu)榕盼酆拥馈?/p>

2.河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)及方法

2.1 河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)

在保證河道安全下泄一定量級(jí)的洪水條件下，促使河流系統(tǒng)恢復(fù)到較為自然的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，河流系統(tǒng)具有可持續(xù)特征，并可提高生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值和生物多樣性。

2.2 河流生態(tài)修復(fù)方法

水利水電工程生態(tài)效應(yīng)的補(bǔ)償途徑有兩條：對(duì)于已建工程，研究和開發(fā)受損水域生態(tài)修復(fù)的方法和技術(shù)；對(duì)于新建工程，研究和開發(fā)因工程建設(shè)、運(yùn)行而對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)造成脅迫應(yīng)采取的補(bǔ)償工程措施。子牙河流域開發(fā)程度較高，已建工程較多，應(yīng)著重研究子牙河流域生態(tài)修復(fù)的方法和技術(shù)。

一是河流連續(xù)性修復(fù)。河流的連續(xù)性不僅包括空間位置、水流的連續(xù)，而且還有河流生態(tài)系統(tǒng)中生物學(xué)過程及物理環(huán)境的連續(xù)。河流上游所修建的水庫及中下游平原河道中所修建的各種水利工程嚴(yán)重破壞了河流生態(tài)的連續(xù)性。在目前的狀態(tài)下，采取“生態(tài)補(bǔ)償”方法，即通過改善水利工程調(diào)度來避免和挽回工程對(duì)河流生態(tài)所產(chǎn)生的危害，修復(fù)已喪失的生態(tài)功能或保持自然徑流模式。

二是河床結(jié)構(gòu)恢復(fù)。對(duì)于部分防洪工程堤防及城市（縣）內(nèi)河流局部硬化的河道，拆除原混凝土或漿砌石等硬質(zhì)材料，采用沙石和生物膜混層鋪墊技術(shù)或采用植生型防滲砌塊技術(shù)（植生型防滲砌塊由不透水的混凝土塊體和供水生植物生長的“#”形無砂混凝土框格組成），既增加河底滲透性，又可增強(qiáng)水體自然凈化功能。

將傳統(tǒng)的混凝土或漿砌石等硬質(zhì)護(hù)坡或護(hù)岸改建為生態(tài)形護(hù)坡或護(hù)岸。生態(tài)形護(hù)岸一般可分為自然原形護(hù)岸（依靠種植植被保護(hù)河堤）、混合形護(hù)岸（采用自然與人工材料結(jié)合方法保護(hù)河堤）。由于純植物措施防沖能力較差，根系深入河堤堤腳之前，植物會(huì)增加河岸的不穩(wěn)定性，且草本植物對(duì)岸坡的保護(hù)效果也受水位的影響，結(jié)合子牙河流域河道特點(diǎn)，在沖刷嚴(yán)重的河床采用混合形護(hù)岸形式。常用的混合型護(hù)岸有格賓網(wǎng)箱護(hù)岸和生態(tài)混凝土球（塊）護(hù)岸。護(hù)坡護(hù)岸首先考慮防沖問題，人工材料的防沖穩(wěn)定效果比較好，如格賓網(wǎng)灌塊石護(hù)岸能承受最大流速可達(dá)6m/s，可以保證岸坡防沖刷的要求?；旌闲妥o(hù)岸材料為柔性透水材料，可適應(yīng)各種土層性質(zhì)并與之較好地結(jié)合，很好地適應(yīng)基礎(chǔ)變形，有利于堤防和岸坡的穩(wěn)定。生態(tài)混凝土球（塊）護(hù)岸有利于植被生長，植被生長狀況和微生物富集效果與生態(tài)混凝土預(yù)制砌塊組合的空隙率有關(guān)，空隙率越大，植被生長越茁壯，微生物富集效果越好；且在護(hù)砌方式上，生態(tài)混凝土球之間通過鋼筋連接固定，砌塊之間通過鋸齒構(gòu)型咬合，提高了整體的穩(wěn)定性。

在河道內(nèi)人工設(shè)置淺灘和深溝，或建造丁壩和挑流壩，營造深淺緩急多變化的水流狀態(tài)。模擬水生生物生長環(huán)境，利于水生生物的成長，提高生物群種多樣性。

三是河岸帶植被修復(fù)。河岸帶指河水與陸地交界處的兩邊，直至河水影響消失為止的地帶。河岸帶具有緩沖帶與植被護(hù)岸等功能，同時(shí)也是沿岸部分生物的覓食地。通過河岸帶生物及河岸緩沖帶恢復(fù)與重建技術(shù)在河流兩岸建立植被區(qū)域，通過過濾和截留沉積物、水分及營養(yǎng)物質(zhì)等來協(xié)調(diào)河流橫向（河岸邊高地到河流水體）和縱向（河流上游到下游）的物質(zhì)和能量流，發(fā)揮河岸帶植被護(hù)岸功能，降低土壤侵蝕程度、保護(hù)生物棲息地及改善水質(zhì)。

四是河道污染治理。建立最嚴(yán)格水資源管理制度與流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。生態(tài)保護(hù)首先要有基流，明確河流生態(tài)用水的法律地位，控制區(qū)域用水總量，控制入河污染物總量，保證生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與建設(shè)。對(duì)于污染，本著“誰污染，誰治理”的原則進(jìn)行，如河北省政府已制定了子牙河水系污染綜合治理實(shí)施方案。對(duì)河流流出各市的斷面進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)于檢測不合格的進(jìn)行批評(píng)處罰，由財(cái)政部門每月按照省環(huán)保局提供的考核斷面水質(zhì)超標(biāo)倍數(shù)和應(yīng)扣繳數(shù)額，直接從設(shè)區(qū)市財(cái)政扣繳，作為子牙河流域水污染生態(tài)補(bǔ)償資金，專項(xiàng)用于水污染綜合整治的減排工程。該實(shí)施方案對(duì)子牙河流域水污染治理起到了積極的作用。

在控制污水排放的同時(shí)，增強(qiáng)河道自凈能力的生態(tài)型河床構(gòu)建，采用水生植被恢復(fù)技術(shù)。選擇適宜當(dāng)?shù)厣L、具有較好凈化效果、易于管理和綜合利用，不易產(chǎn)生二次污染的植物物種。利用植物提高水體自我凈化能力，進(jìn)而產(chǎn)生適宜水生生物成長的環(huán)境，形成食物網(wǎng)調(diào)控環(huán)境，提高水體凈化能力。

3.結(jié)語

子牙河流域河道生態(tài)治理應(yīng)遵循自然法則，做到“人水和諧”，“保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境與自然景觀”為建設(shè)前提,但不是單純的環(huán)境生態(tài)保護(hù),而是在保護(hù)（維護(hù)）再生生物群落的同時(shí),建設(shè)具有設(shè)定蓄泄洪水能力的河道。